[發明專利]一種應用于共形陣雷達的海雜波分析方法及系統

在審

• 申請號: 202011629695.1
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112835002A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 辛志慧;陳禧龍;孫雨;王志旭;宣嘉裕
• 申請（專利權）人: 云南師范大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 王海棟

本發明公開了一種應用于共形陣雷達的海雜波分析方法及系統；該方法包括：構建海雜波幾何模型并獲取載機參數；根據海雜波幾何模型，計算海雜波波束指向單位矢量和第一海雜波空域導向矢量；根據海雜波波束指向單位矢量計算陣元增益矢量，并求取陣元增益矢量與第一海雜波空域導向矢量的哈達瑪積，得到第二海雜波空域導向矢量；根據海雜波波束指向單位矢量和載機參數計算海雜波時域導向矢量，并求取海雜波時域導向矢量和第二海雜波空域導向矢量的克羅內克積，得到海雜波空時導向矢量；根據海雜波空時導向矢量得到海雜波采樣協方差矩陣；根據海雜波采樣協方差矩陣得到海雜波分析結果：本發明將海雜波影響考慮在內，獲得了精確的海雜波分析結果。

技術領域

本發明涉及雷達空時自適應處理技術領域，特別涉及一種應用于共形陣雷達的海雜波分析方法及系統。

背景技術

海洋是我國國土的重要組成部分，采用機載下視雷達進行對海監視顯得至關重要。共形陣結構的雷達天線因其能夠顯著減小載機的負荷、減小空氣阻力、以及產生相對較大的有效孔徑等優點，在機載下視雷達中被廣泛應用。當機載下視雷達對海工作時，產生的強海雜波往往會將動目標淹沒，從而導致動目標不能被有效檢測。

文獻“Zhihui Xin,Guisheng Liao,Zhiwei Yang,Yuhong Zhang,and HongxingDang,A Deterministic Sea Clutter Space Time Model Based on Physical SeaSurface[J].IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing.2016,54(11)”研究發現：海雜波的波動性會導致海雜波譜發生一定程度的展寬，海況越高，雜波譜展寬越嚴重，從而將動目標湮沒在雜波中。Zatman、Lapierre等人對共形陣幾何結構引入的雜波距離依賴性進行了詳細的分析，分析結果表明：共形陣的幾何結構引起了雜波譜很大程度的展寬。可見，導致動目標不能被有效檢測的原因，一方面源于海雜波區別于地雜波的時變性，另一方面則源于共形陣復雜的幾何結構導致共形相控陣雷達的波束及雜波特性不同于常規的線性陣列。

目前，在雷達空時自適應處理技術領域中，R K.Hersey通過比較安裝在不同部位的共形陣幾何結構(如機頭、機翼)的雜波特性，利用方位-俯仰-多普勒三維信息進行雜波補償。文獻“Ke Sun,Huadong Meng,Xiqin Wang.Conformal-arraySTAP using sparserepresentation.2011IEEE Radar Conference[C]”提出了一種針對圓柱共形陣結構，將基于雜波譜配準的補償與稀疏表示相結合，從而產生平穩的雜波樣本的方案，能夠一定程度上提高信雜比(Signal-to-Clutter Ratio，SCR)。

然而，上述方案僅給出了如何對共形陣雜波譜進行補償的思路，而并沒有考慮實際的海雜波對共形陣雜波譜的影響；因此，上述方案成果對于后續實現動目標檢測所給出的參考價值也十分有限。

發明內容

為了解決現有技術中所存在的上述問題，本發明提供了一種應用于共形陣雷達的海雜波分析方法。

本發明要解決的技術問題通過以下技術方案實現：

第二方面，本發明提供了一種應用于共形陣雷達的海雜波分析方法，所述共形陣雷達為機身圓臺共形陣雷達，所述方法包括：

構建共形陣雷達的海雜波幾何模型，并獲取所述共形陣雷達的載機參數；

根據所述海雜波幾何模型，計算所述共形陣雷達的海雜波波束指向單位矢量和第一海雜波空域導向矢量；

根據所述海雜波幾何模型和所述海雜波波束指向單位矢量，計算所述共形陣雷達的陣元增益矢量，并求取所述陣元增益矢量與所述第一海雜波空域導向矢量的哈達瑪(Hadamard)積，得到所述共形陣雷達的第二海雜波空域導向矢量；